18 热点十八 电容 观察电容器的充、放电(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理高考复习课件聚焦“电容及充放电现象”核心考点，依据高考评价体系梳理电容决定式、电荷量计算、充放电过程分析等考查要求。通过近五年黑吉辽、北京、山东等卷真题统计，明确电容动态变化分析、I-t图像应用等高频考点，归纳选择、实验、计算三类常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题溯源+素养导向”的训练体系，如以2023山东卷I-t图像求电荷量为例，指导学生用“面积法”处理数据，培养科学探究的证据分析能力。结合2024浙江选考充放电电流方向判断，强化物理观念中的能量转化思想。特设“易错点警示”和“解题模板”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此开展精准复习，提升备考效率。

热点十八　电容　观察电容器的充、放电 1 1．(2024·黑吉辽卷，T5)某种不导电溶液的相对介电常数εr与浓度Cm的关系曲线如图(a)所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成如图(b)所示的电路，闭合开关S后，若降低溶液浓度，则(　　) B A．电容器的电容减小 B．电容器所带的电荷量增大 C．电容器两极板之间的电势差增大 D．溶液浓度降低过程中电流方向为M→N 4 5 6 1 2 3 五年高考经典练 溶液不导电没有形成闭合回路，电容器两端的电压不变，根据Q＝CU结合A选项分析可知电容器所带的电荷量增大，故B正确，C错误； 根据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大，则给电容器充电，结合题图可知电路中电流方向为N→M，故D错误。 4 5 6 1 2 3 五年高考经典练 B 2．(2022·北京卷，T9)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表，下列说法正确的是(　　) A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B．充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 解析：充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束后，电流表示数为零，A错误； 充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电压表测量电容器两端的电压，电容器两端的电压迅速增大，最后趋于稳定，B正确； 电容器放电的I－t图像如图所示，可知电流表和电压表的示数不是均匀减小至零的，C、D错误。 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 3．(2023·山东卷，T14)电容储能已经在电动汽车，风、光发电，脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计如图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C(额定电压10 V，电容标识不清)； 电源E(电动势12 V，内阻不计)； 电阻箱R1(阻值0～99 999.9 Ω)； 滑动变阻器R2(最大阻值20 Ω，额定电流2 A)； 电压表V(量程0～15 V，内阻很大)； 发光二极管D1、D2，开关S1、S2，电流传感器，计算机，导线若干。 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 回答下列问题： (1)按照图甲连接电路，闭合开关S1，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向__________(选填“a”或“b”)端滑动。 解析：由题图甲可知，滑动变阻器为分压式接法，故向b端滑动滑片可使充电电压升高。 b 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为________V(保留1位小数)。 解析：由题图乙可知电压表量程为0～15 V，每个小格为0.5 V，则电压表的示数为6.5 V。 6.5 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0 V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的I－t图像如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为____________C(结果保留2位有效数字)。 解析：根据电荷量的计算公式可知，I－t图像与坐标轴所围的面积等于电容器存储的电荷量，数得面积为36个小格，故电容器存储的电荷量为3.6×10－3C。 3.6×10－3 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (4)本电路中所使用电容器的电容约为___________F(结果保留2位有效数字)。 4.5×10－4 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (5)电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管________(选填“D1”或“D2”)闪光。 解析：开关S2掷向2，电容器放电，故D1闪光。 D1 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 4．(2024·1月浙江选考，T16-Ⅱ)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱R(0～9 999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0～300 μA，零刻度在中间位置)、电容器C(2 200 μF，16 V)、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。 图1　　　　　　　　图2 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (1)把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是________。 A．迅速向右偏转后示数逐渐减小 B．向右偏转示数逐渐增大 C．迅速向左偏转后示数逐渐减小 D．向左偏转示数逐渐增大 C 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 解析：把开关S接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小。故选C。 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (2)再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为________V，电压表的阻值为________kΩ(计算结果保留2位有效数字)。 0.50 3.1 图2 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 解析：由题意可知电压表应选用0～3 V量程，由题图2可知此时分度值为0.1 V，需要估读到0.01 V，则读数为0.50 V。 当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 5．(8分)(2022·北京卷，T18)如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放，不计带电粒子的重力。 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (1)求带电粒子所受的静电力的大小F。(2分) 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (2)求带电粒子到达N板时的速度大小v。(2分) 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 6．(10分)(2025·四川卷，T13)如图所示，真空中固定放置两块较大的平行金属板，板间距为d，下极板接地，板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q(q＞0)的金属微粒，从两极板中央O点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变，碰撞后电性与极板相同，所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求： (1)微粒第一次到达下极板所需时间；(4分) 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 (2)微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小。(6分) 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 4 5 6 2 3 1 五年高考经典练 答案：q　 $